Di seguito una brevissima definizione dei condensatori usati in elettronica
Definizioni
- VRM = Modulo regolatore di tensione
- ESR = Resistenza equivalente in serie
- ESL = Induttanza equivalente in serie
- CPU = Unità di elaborazione centrale
- Mhz = milioni di cicli al secondo
I condensatori, quei "barilotti" che vedi sulla scheda madre, hanno tre lavori principali:
1. 🚰 Fare da Filtro (Smorzare il "Ripple")
Il processore (CPU) ha bisogno di energia perfettamente stabile e pulita, non di quegli "spruzzi".
Cosa fa il condensatore: Agisce come una spugna o un piccolo serbatoio sotto il rubinetto. Assorbe gli spruzzi (il "rumore" o ripple) e rilascia un flusso d'acqua (energia) costante e pulito.
Esempio: Senza condensatori, l'energia "sporca" andrebbe dritta alla CPU, causandone il malfunzionamento.
2. 🔋 Fare da Riserva di Energia Immediata (Risposta ai "Transienti")
L'alimentatore principale (VRM) è relativamente "lento". Quando la tua CPU passa improvvisamente da "ferma" a "massima potenza" (ad esempio, quando avvii un gioco), ha bisogno di tantissima energia istantaneamente. L'alimentatore non è abbastanza veloce da reagire in tempo (parliamo di millisecondi).
Cosa fa il condensatore: Agisce come una piccola batteria di emergenza o una "torre d'acqua" posta proprio accanto alla CPU. Fornisce quell'energia extra immediatamente per coprire il picco di richiesta.
Esempio: È come quando accendi il condizionatore in casa. La centrale elettrica (l'alimentatore VRM) ci mette un po' ad adattarsi, ma la rete locale (i condensatori) assorbe il colpo iniziale, evitando che le luci si affievoliscano (cioè, che la tensione della CPU crolli).
3. 🚦 Regolare il Traffico (Stabilità)
I condensatori aiutano anche l'intero sistema di alimentazione a non "impazzire". Rallentano la velocità di reazione dell'alimentatore quel tanto che basta per evitare che diventi instabile e inizi a oscillare (come un termostato che accende e spegne il riscaldamento ogni secondo).
Un Concetto Chiave: Il "Difetto" Utile (ESR)
Qui le cose si fanno interessanti. I condensatori non sono perfetti; hanno una piccolissima resistenza interna chiamata ESR.
ESR troppo alto: È un male. È come avere un tubo stretto che esce dalla nostra "torre d'acqua" (condensatore). L'energia fa fatica a uscire velocemente quando serve.
ESR troppo basso: Sembra ottimo, ma è pericoloso.
Perché? Ricordi il "rumore" (ripple) che il condensatore deve filtrare? Quella resistenza (ESR) serve proprio ad assorbire quel rumore e trasformarlo in calore.
Esempio (il pericolo dell'ESR troppo basso):
Un condensatore con il giusto ESR è come una stanza con tappeti e tende. Se fai un rumore forte (il ripple), l'eco viene assorbito e scompare.
Un condensatore con ESR quasi zero (come quelli ceramici) è come una stanza vuota e piastrellata. Se fai lo stesso rumore, l'eco (il ripple) rimbomba, si amplifica e crea un fischio fastidioso (nel computer, questi sono "picchi di tensione" o spikes).
🔧 Cosa succede se modifichi i condensatori?
Mettere condensatori più grandi (in volt): Di solito va bene. È come installare una "torre d'acqua" (serbatoio) più grande. Aumenta la riserva di energia.
Mettere condensatori con valori farad diversi : non è corretto, se i valori differiscono di pochissimo OK altrimenti potreste solo fare dei danni...
Mettere condensatori con ESR molto più basso (es. ceramici dove non dovrebbero): È rischioso. Potresti trasformare la tua scheda madre nella "stanza vuota" dell'esempio, creando picchi di tensione che possono danneggiare la CPU.
In sintesi, i condensatori filtrano l'energia, la immagazzinano per i picchi di richiesta e mantengono stabile l'alimentatore, e lo fanno anche grazie alla loro piccola imperfezione (l'ESR) che assorbe il "rumore" elettrico.
Di seguito una tabella indicativa con i valori ESR dei condensatori per capire se sono "buoni" o difettosi
| Capacità (µF) | 6.3V | 10V | 16V | 25V | 35V | 50V | 63V | 100V | 250V | 400V |
| 1 | 7.0 | 6.0 | 5.0 | 4.0 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.8 | 1.5 | 1.0 |
| 2.2 | 6.5 | 5.5 | 4.5 | 3.5 | 2.8 | 2.0 | 1.7 | 1.4 | 1.2 | 0.8 |
| 4.7 | 5.0 | 4.0 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.2 | 1.0 | 0.7 | 0.5 |
| 10 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.2 | 1.0 | 0.8 | 0.6 | 0.4 | 0.3 |
| 22 | 2.0 | 1.8 | 1.4 | 1.0 | 0.8 | 0.6 | 0.5 | 0.4 | 0.3 | 0.2 |
| 47 | 1.5 | 1.2 | 0.8 | 0.6 | 0.5 | 0.4 | 0.3 | 0.2 | 0.15 | 0.1 |
| 100 | 0.8 | 0.6 | 0.5 | 0.4 | 0.3 | 0.25 | 0.2 | 0.15 | 0.1 | 0.08 |
| 220 | 0.4 | 0.3 | 0.25 | 0.2 | 0.15 | 0.1 | 0.09 | 0.08 | 0.07 | 0.06 |
| 470 | 0.2 | 0.15 | 0.1 | 0.08 | 0.07 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.03 |
| 1000 | 0.1 | 0.08 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 |
| 2200 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | - | - |
| 4700 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.01 | 0.01 | - | - | - |
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